一種混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展造成石油需求的急劇增加和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，研宄和開(kāi)發(fā)清潔、高效和智能的交通車(chē)輛成為必然的選擇，而電動(dòng)汽車(chē)以車(chē)載電池為動(dòng)力或者采用油電混合的供電方式，極大的降低了排放。
[0003]電動(dòng)汽車(chē)電能動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能差，不支持能量的雙向流動(dòng)的特點(diǎn)使得其作為動(dòng)力源完全獨(dú)立的車(chē)輛行駛提供動(dòng)力還不完善。因此多能源匹配構(gòu)成動(dòng)力系統(tǒng)成為目前可行的方案，然而各種輔助能量裝置的電氣特性往往特性上有很大的差異，雙向直流變換器使得各種能量裝置構(gòu)成的混合動(dòng)力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的、可靠的和高效的工作，是電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的重要部件，是構(gòu)成能量雙向流動(dòng)和實(shí)現(xiàn)能量有效管理和改善動(dòng)力性能等不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
[0004]目前，各種電動(dòng)汽車(chē)所使用的DC-DC變換器存在著自身?yè)p耗較大，能量轉(zhuǎn)換效率低等問(wèn)題，而且大多數(shù)方案沒(méi)有考慮到高壓電池和低壓電池同時(shí)的使用效率和壽命，因此設(shè)計(jì)出符合高壓電池輸出特性和滿(mǎn)足低壓電池與電器的雙向直流變換器不斷可以改善電池的輸出特性，還可以更加有效的保護(hù)高壓電池和提高電池的壽命和效率。
[0005]基于以上原因，本發(fā)明為混合動(dòng)力汽車(chē)的車(chē)載雙向直流變換裝置，能夠能量的雙向流動(dòng)，保證高低壓電器設(shè)備可靠有效的工作，特別是能夠高壓電池大功率輸出的需要，提高電池的壽命和效率，改善電動(dòng)汽車(chē)的啟動(dòng)特性和加速特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種能實(shí)現(xiàn)車(chē)載高壓電源向低壓電源的功率轉(zhuǎn)換和實(shí)現(xiàn)車(chē)載電源能量的雙向流動(dòng)，能夠滿(mǎn)足車(chē)載高壓電源和低壓電源系統(tǒng)的需要，實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)的自適應(yīng)控制，可以顯著提高車(chē)載高壓鋰電池的使用壽命和效率的混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
上述的混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其包括多相雙向功率變換單元、邏輯處理單元、核心控制單元和信號(hào)檢測(cè)單元；所述多相雙向功率變換單元是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的功率單元組成，其一端電連接負(fù)載，另一端電連接邏輯處理單元；所述邏輯處理單元電連接所述核心控制單元，其根據(jù)負(fù)載的輕重并接收由所述核心控制單元發(fā)出的控制邏輯信號(hào)，以判斷多少組功率單元為負(fù)載提供能量；所述核心控制單元電連接所述信號(hào)檢測(cè)單元，其通過(guò)對(duì)所述信號(hào)檢測(cè)單元的信號(hào)進(jìn)行判斷和分析，判斷系統(tǒng)應(yīng)該投入的所述功率單元的組數(shù)，并發(fā)出移相控制的邏輯信號(hào)；所述信號(hào)檢測(cè)單元連接負(fù)載，其用于檢測(cè)所述功率單元的溫度、電池電壓及雙向的電流信號(hào)，并將檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)CAN總線(xiàn)將該雙向直流變換裝置的電參數(shù)發(fā)送給整車(chē)控制系統(tǒng)。
[0008]所述混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其中:每個(gè)所述功率單元均包括第一EMI單元、第一防反接單元、電流可逆DC單元、第二防反接單元、第二 EMI單元、驅(qū)動(dòng)單元及控制與保護(hù)單元；所述第一 EMI單元一端雙向電連接其中一節(jié)電池，另一端雙向電連接所述第一防反接單元；所述第一防反接單元一端雙向電連接所述電流可逆DC單元；所述電流可逆DC單元一端雙向電連接所述第二防反接單元；所述第二防反接單元一端雙向電連接所述第二 EMI單元；所述第二 EMI單元一端雙向電連接另一節(jié)電池；所述驅(qū)動(dòng)單元一端電連接所述電流可逆DC單元，另一端電連接所述控制與保護(hù)單元；所述控制與保護(hù)單元兩端分別電連接于所述第一、第二 EMI單元。
[0009]所述混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其中:所述多相雙向功率變換單元具有兩組以及兩組以上的所述功率單元對(duì)負(fù)載提供能量時(shí)，所述核心控制單元通過(guò)檢測(cè)電流的流向和電流的大小，發(fā)出邏輯控制信號(hào)，使得所述雙向直流變換裝置工作在高壓一低壓模式或者低壓一高壓模式，同時(shí)根據(jù)電流的大小判斷需要多少組所述功率單元提供能量。
[0010]所述混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其中:所述多相雙向功率變換單元具有兩組或者兩組以上的所述功率單元對(duì)負(fù)載提供能量時(shí)，所述邏輯處理單元實(shí)現(xiàn)移相處理，使得各組所述功率單元實(shí)現(xiàn)能量的互補(bǔ)，以減小輸出電壓紋波。
[0011]所述混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其中:所述核心控制單元具有實(shí)現(xiàn)所述雙向直流變換裝置的過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)以及防反接功會(huì)K。
[0012]所述混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其中:所述核心控制單元包括相位控制信號(hào)模塊、PWM脈沖發(fā)生模塊和保護(hù)模塊；所述相位控制信號(hào)模塊是在相位控制發(fā)出后經(jīng)所述邏輯處理單元后控制所述功率單元；所述PWM脈沖發(fā)生模塊為控制功率器件；所述保護(hù)模塊是進(jìn)行輸入電池過(guò)壓、欠壓保護(hù)，輸出電池過(guò)壓/欠壓保護(hù)、輸入/輸出過(guò)流保護(hù)、雙向直流變換裝置過(guò)熱保護(hù)，并將電壓、電流、溫度電參數(shù)通過(guò)CAN總線(xiàn)發(fā)送給整車(chē)控制系統(tǒng)。
[0013]所述混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其中:所述邏輯處理單元包括電機(jī)工況識(shí)別模塊及電流分析和判斷模塊；所述電機(jī)工況識(shí)別模塊用于判斷車(chē)的工況即在啟動(dòng)和重載模式下要工作在低壓到高壓的工作模式；所述電流分析和判斷模塊通過(guò)分析所述核心控制單元采集的電流大小和電流方向決定所述多相雙向功率變換單元的工作模式和所述功率單元的個(gè)數(shù)。
[0014]所述混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，其中:所述信號(hào)檢測(cè)單元檢是將測(cè)到的信號(hào)通過(guò)電信號(hào)連接電路輸入到所述核心控制單元的AD入口和I/O入口。
[0015]有益效果:
本發(fā)明混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置可實(shí)現(xiàn)車(chē)載高壓電源向低壓電源的功率轉(zhuǎn)換和實(shí)現(xiàn)車(chē)載電源能量的雙向流動(dòng)，采用雙向直流變換結(jié)構(gòu)、多相功率變換器和自適應(yīng)控制技術(shù)，能夠滿(mǎn)足車(chē)載高壓電源和低壓電源系統(tǒng)的需要，實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)的自適應(yīng)控制，能適用于油電混合的具有高壓和低壓兩種電源等級(jí)的車(chē)載電源系統(tǒng)，并且具有較高的可靠性和效率；同時(shí)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)車(chē)載高壓鋰電池轉(zhuǎn)換成低壓直流電流對(duì)負(fù)載供電，同時(shí)在車(chē)載鋰電需要發(fā)出較大功率時(shí)，低壓電池能量反向流動(dòng)，給鋰電池補(bǔ)充能量，可以顯著提高車(chē)載高壓鋰電池的使用壽命和效率，促進(jìn)了油電混合型混合動(dòng)力汽車(chē)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置的多相雙向功率變換單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置的單個(gè)功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置的邏輯處理單元的結(jié)構(gòu)樹(shù)形圖；
圖5為本發(fā)明混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置的核心控制單元的結(jié)構(gòu)樹(shù)形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1至3所示，本發(fā)明混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)載雙向直流變換裝置，包括多相雙向功率變換單元1、邏輯處理單元2、核心控制單元3和信號(hào)檢測(cè)單元4。
[0018]該多相雙向功率變換單元I 一端電連接負(fù)載5，另一端電連接邏輯處理單元2 ;該多相雙向功率變換單元I是由兩個(gè)或者兩個(gè)以上的功率單元組成，每一個(gè)功率單元均包括第一 EMI單元11、第一防反接單元12、電流可逆DC單元13、第二防反接單元14、第二 EMI單元15、驅(qū)動(dòng)單元16以及控制與保護(hù)單元17 ;其中，該第一 EMI單元11 一端雙向電連接其中一節(jié)電池a，另一端雙向電連接第一防反接單元12 ;該第一防反接單元12 —端雙向電連接電流可逆DC單元13 ;該電流可逆DC單元13—端雙向電連接第二防反接單元14 ;該第二防反接單元14 一端雙向電連接第二 EMI單元15 ;該第二 EMI單元15 —端雙向電連接另一節(jié)電池b ;該驅(qū)動(dòng)單元16 —端電連接電流可逆DC單元13，另一端電連接控制與保護(hù)單元17 ；該控制與保護(hù)單元17 —端